Nghiên cứu khả năng loại bỏ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thải dệt nhuộm bằng than hoạt tính tổng hợp từ lá tre

Nghiên cứu "Nghiên cứu khả năng loại bỏ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thải dệt nhuộm bằng than hoạt tính tổng hợp từ lá tre" được tiến hành nhằm đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thải dệt nhuộm của ba mẫu vật liệu than hoạt tính tổng hợp từ lá tre là AC30(650°C/30 phút), AC45 (650°C/45 phút), AC60 (650°C/60 phút). Đặc trưng vật liệu được xác định bằng các kỹ thuật SEM, EDX, FTIR, BET. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng loại bỏ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thải dệt nhuộm bằng than hoạt tính tổng hợp từ lá tre HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022) Nghiên cứu khả năng loại bỏ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thải dệt nhuộm bằng than hoạt tính tổng hợp từ lá tre Trần Thị Thu Hương1,*, Trần Thị Thanh Thủy1, Trần Anh Quân1, Trần Thị Kim Hà1 1 Khoa Môi trường, Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮTNghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm hữu cơ và vi sinh trong nước thảidệt nhuộm của ba mẫu vật liệu than hoạt tính tổng hợp từ lá tre là AC30(650°C/30 phút), AC45(650°C/45 phút), AC60 (650°C/60 phút). Đặc trưng vật liệu được xác định bằng các kỹ thuật SEM, EDX,FTIR, BET. Kết quả cho thấy các vật liệu có cấu trúc xốp, đường kính của các lỗ tương ứng với mặtphẳng tinh thể. Hàm lượng cacbon trong 3 mẫu đạt lần lượt là 72,45% (AC30); 74,2% (AC45) và 80,18%(AC60). Khả năng loại bỏ vi sinh vật gây bệnh và amoni, COD, TSS, photphate, độ màu của ba vật liệutại các thời điểm khác nhau là khác nhau. Khi cho 400 mL nước thải dệt nhuộm lọc qua các cột nhồi 2, 4,6, 8g vật liệu trong các khoảng thời gian phản ứng thay đổi từ 60, 90, 120 và 180 phút thì hiệu suất xử lýphotphate, TSS, độ màu, amoni, COD và Coliform cao nhất ghi nhận ở mẫu M12 với giá trị 96,45; 91,12;73,84; 97,67; 94,53 và 99% tương ứng. Tuy nhiên, các mẫu còn lại vẫn còn cao hơn QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp từ 0,4 đến 3 lần. Kết quả nghiêncứu cho thấy than hoạt tính từ lá tre là vật liệu tiềm năng trong xử lý ô nhiễm nước thải.Từ khóa: hiệu suất xử lý; ô nhiễm hữu cơ; nước thải dệt nhuộm; lá tre; than hoạt tính.1. Đặt vấn đề Công nghiệp dệt, may ở nước ta là một trong những ngành công nghiệp có giá trị sản xuất cao nhất trongcông nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng (Tổng cục môi trường, 2009; Đặng Trấn Phòng, 2009). Việc sử dụng phẩmmàu nhân tạo để tạo màu cho các sản phẩm nhằm nâng cao chất lượng, đa dạng mẫu mã và gia tăng giá trị thặngdư thương mại của ngành dệt may thường được chú trọng và tập trung nghiên cứu, cải tiến. Ngoài các công ty,nhà máy lớn còn có hàng ngàn các cơ sở nhỏ lẻ từ các làng nghề truyền thống với quy mô sản xuất nhỏ lẻ và tựphát, không có các biện pháp kiểm soát về môi trường nên nước thải sản xuất tại các khu vực này hầu như khôngđược xử lý mà thải bỏ trực tiếp ra hệ thống kênh, mương và thủy vực tiếp nhận nói chung gây ô nhiễm môitrường nghiêm trọng (Tổng cục môi trường, 2009; Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2006). Với mục đích tạo racác sản phẩm có màu sắc bắt mắt và bền màu thì phẩm màu được sử dụng làm thuốc nhuộm thường có cấu trúcrất phức tạp và khó phân hủy sinh học, do đó lượng nước thải phát sinh từ ngành công nghiệp may mặc, dệtnhuộm thường khó xử lý bằng các phương pháp vật lý hay sinh học thông thường. Vì vậy, để loại bỏ màu và cácchất ô nhiễm khỏi loại nước thải này thường phải kết hợp các công nghệ xử lý khác nhau như vật lý, hóa học vàsinh học như: hấp phụ trên than hoạt tính, đông keo tụ theo sau là quá trình lắng hoặc tuyển nổi bằng khí hòa tan,oxy hóa điện hóa và xử lý sinh học hiếu khí và yếm khí... Trong đó, phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi đểlàm sạch triệt để các chất hữu cơ hòa tan (Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2006). Than hoạt tính là vật liệu được sản xuất từ các nguyên liệu hữu cơ, có độ bền cơ học và hàm lượng carbon caonhư: gỗ, vỏ dừa, vỏ trái cây, lá tre… (Trần và nnk, 2020; Vũ Thị Mai và Trịnh Văn Tuyên, 2016; Nguyễn và nnk,2015) có bề mặt riêng lớn từ 500 đến 2500 m2/g, do đó thường được lựa chọn làm vật liệu hấp phụ trong các quátrình xử lý nước thải (Trần và nnk, 2020; Vũ Thị Mai và Trịnh Văn Tuyên, 2016; Nguyễn và nnk, 2015). Trong đó,than hoạt tính tổng hợp từ lá tre là vật liệu có nhiều ưu điểm hơn cả. Ở Việt Nam, tre gắn liền với đời sống của rấtnhiều người dân, cây tre xuất hiện ở hầu khắp trên lãnh thổ nước ta. Các sản phẩm từ tre cũng được ứng dụng ởnhiều mặt của đời sống xã hội, tuy nhiên các sản phẩm này phần lớp được làm từ thân tre, lá tre hiện còn chưa đượcsử dụng nhiều, và được xem như một phụ phẩm nông nghiệp được thải bỏ. Vì thế, nghiên cứu này được thực hiệnnhằm đánh giá khả năng loại bỏ ô nhiễm hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm bằng than hoạt tính tổng hợp từ lá tre.2. Phương pháp nghiên cứu2.1. Thiết kế thí nghiệm Các bước thí nghiệm được bố trí theo trình tự sau: nước thải dệt nhuộm được lấy ở cơ sở may mặc tạiLong Biên, Hà Nội và chuyển về Phòng thí nghiệm. Các thông số ô nhiễm hữu cơ bao gồm photphate,*Tác giả liên hệEmail: tranthithuhuong@humg.edu.vn/huonghumg@gmail.com 515COD, TSS, độ màu, amoni và vi sinh vật (Coliform) được phân tích ngay để xác định giá trị ban đầu. Sauđó, 400 mL nước thải được cho vào bình tam giác có chứa 2, 4, 6, 8g than hoạt tính và khuấy đều trên bếptừ trong 60, 90, 120 và 180 phút. Tổng số có 12 mẫu được mã hóa theo thứ tự từ M1 - M12. Mẫu sau hấpphụ sẽ được lọc và phân tích các thông số tương ứng để đánh giá khả năng xử lý của vật liệu than hoạttính (Trịnh Thị Thu Hương và Vũ Đức Thao, 2015). Các thông số được phân tích theo quy trình trongtiêu chuẩn Việt Nam tương ứng, bao gồm: TCVN 6202:2008 - xác định Photphate; TCVN 6491-1999 -xác định COD; TCVN 6625-2000 - xác định TSS; TCVN 6185:2015 - xác định độ màu; TCVN 6187-1:2009 - Phát hiện và đếm Escherichia coli và Coliform; TCVN 6179-1:1996 - xác định amoni bằng cáchso màu trực tiếp với thuốc thử Nessler.2.2. Phương pháp xác định đặc trưng cấu trúc vật liệu Vật liệu than hoạt tính AC30 (650o/30 phút); AC45 (650o/45 phút) và AC60 (650o/60 phút) trongnghiên cứu này được tổng hợp theo quy trình của Cui và cộng sự (2015) trong điều kiện không có oxy ởcác khoả ...